Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Структура и св-ва различных окисных слоев на примере Fe





Оксидные пленки на железе и стали (состав, структура, свойства)

При высокотемпературном окислении Fe может образовывать неск. тв. фаз.

-тв р-р О2 в Fe (<0.001%)

-FeO вюстит

-Fe3O4 магнетит

-Fe2O3 гематит

Вюстит

п/п р-типа ГЦК типа NaCl. Большая концентрация катионных дефектов, через которые диффундируют преимущественно катионы Fe.

Недостаток ионов Ме вызавает части ионов Feдо Fe. При Т<570º С FeO неустойчив и распадаеца по реакции

4Fe --> Fe3O4 + Fe


Образование значительного кол-ва FeO в защитн. пленках способствует их защитн. св-в и при нагреве даже в течении короткого времени на пов-ти обр. толстый слой окалины.

Если О2 растворяется в сплаве при его окислении, то менее благородный компонет обр. окисл. внутри сплава. При этом под пов-тью раздела между сплавом и окалиной могут образоваться окислые прослойки (субокалина). Для такого внутр. окисления требуется, чтобы скор. диффузии О2 в сплаве >> скорости диффузии легирующего элемента.

Если один из компонентов сплава образует легкоплавкий оксид, то в процессе окисления может образоваться жидкая окислая фаза.

Тпл MoO3=1068 K ; Тпл V2O5=947K

Это может привести к быстрому разрушению сплава, наз. катастрофическое окисление

Двойные окислы в окалине

Часто образующиеся при окислении сплавов двойные окислы Ме2О4 бывают устойчивее простых окислов компонентов сплава и благодаря этому появляются в окалине. Так, при окислении

 

легированных сталей возникают двойные окислы типа шпинели : FeCr2O4, FeAl2O4, NiFe2O4, NiCr2O4 и др., что обычно повышает жаростойкость сплава и обусловлено слабой диффузией металлов и кислорода через решетку шпинели.

 

В элементарной ячейке шпинели с 32 ионами О2- имеются 32 октаэдрические и 64 тетраэдрическне пустоты, причем окта-эдрические пустоты больше теграэдрических. В нормальных шпинелях (рис. 67) 16 октаэдрнческих пустот замещены ионами Me2+ и 8 тетраэдрических пустот - ионами Ме2+. Эти ионы могут быть ионами одного и того же металла с валентностью 2 и 3 (например, в магнетите Fe3O4 или ) и ионами двух разных металлов, образующих, таким образом, двойной окисел.

Диффузия ионов, обусловливающая рост окалины при окислении сплава, осуществляется по вакантным окта- и тетраэдрическим междоузлиям.

Двойные окислы, по-видимому, появляются, когда потоки диффундирующих сквозь образующуюся окалину ионов металлов доставляют эти ионы в какую-либо зону (слой) окалины в количествах, соответствующих стехиометрическому составу данного двойного окисла.

Рис. 67, Структура решетки шпинели:

большие белые шары -ионы О2-, шары меньших размеров - ноны металла в окта-эдрических узлах; маленькие черные шарики - ноны металла в тетраэдрических узлах







Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 716; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.